聚乙二醇PEG/羟基丁酸和羟基己酸共聚物PHBHHx共混膜的细胞亲和性研究

以聚羟基脂肪酸酯家族中的新成员羟基丁酸和羟基己酸共聚物(PHBHHx)为基础,采用与聚乙二醇(PEG)共混的方法对其进行改性,研究结果证实:PHBHHx与PEG共混物中比例为3∶1及2∶1时,两者完全物理相容。而PEG在共混物中比例升高导致相分离,成为部分相容体系。PEG掺入显著提高材料亲水性及表面自由能,使血管平滑肌细胞(RaSMCs)及血管内皮细胞(HUVECs)的细胞粘附及增殖大幅度提高,并且均具有一定的PEG含量依赖性。尤其RaSMCs能在PEG/PHBHHx比例为1∶1的共混膜(E1X1)上持续增殖至融合,而HUVECs则呈粘附较差的类球形形貌,证实E1X1有潜力应用于复合血管组织工程支架中近内膜基材。

鼠骨髓间充质干细胞诱导的成骨细胞与3-羟基丁酸/3-羟基己酸共聚物的体外相容性

目的探讨SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)诱导的成骨细胞与3-羟基丁酸/3-羟基己酸共聚物(PHBHHx)支架材料的体外相容性,进一步验证PHBHHx材料作为骨组织工程支架材料的可行性。方法将SD大鼠BMSCs诱导的成骨细胞与PHBHHx支架材料体外复合培养,通过扫描电镜观察细胞与材料的复合情况,用MTT法检测材料对细胞增殖的影响。结果成骨细胞在PHBHHx支架材料表面及孔隙中能较好地黏附和增殖。结论 PHBHHx与成骨细胞有良好的体外相容性,是一种性能优良的骨组织工程支架材料。

嗜水性气单孢菌利用豆油生产3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物

以嗜水性气单孢菌Aeromonashydrophila 4AK4 ,利用含有豆油的碳源为底物 ,实现了聚3 羟基丁酸和 3 羟基己酸共聚物 (PHBHHx)的发酵生产 ,克服了用月桂酸的生产中碳源成本高、起泡、产物难分离等问题 .当以豆油为唯一碳源 ,经 4 8h培养 ,通过限制氮、磷、氧 3种营养条件 ,可获得菌体细胞干重 (CDW ) 19.5 g/L ,PHBHHx质量浓度 10 .8g/L ;若以豆油和月桂酸为混合碳源 ,获得CDW 4 2 .2 g/L ,PHBHHx质量浓度 16.8g/L .发酵进行 12h后 ,3 羟基己酸 (3 HHx)在PHB HHx中含量稳定 ,仅在 10 %～ 13%之间变化 .结果表明 。

β-羟基丁酸-羟基戌酸共聚物(PHBV)纤维成形

对β-羟基丁酸-羟基戊酸共聚物(PHBV)的结晶性能、热降解性能、流变性能及可纺性进行了系统研究.结果表明:PHBV的球晶径向生长速率非常慢,但球晶尺寸很大;当加工温度超过170℃时,PHBV开始发生热降解;PHBV熔体流动曲线受温度和停留时间影响较大;在对现有熔融纺丝成形设备适当改造后,通过严格控制纺丝成形工艺条件,可纺制出力学性能满足美国药典要求的PHBV长丝.

用于骨组织工程的羟基丁酸-戊酸共聚物/生物活性玻璃复合多孔支架材料

研究了用于骨组织工程的复合型羟基丁酸 -戊酸共聚物 /溶胶 -凝胶生物活性玻璃多孔支架材料 ,采用溶液浇注沥滤法制备了任意形状的三维连通多孔结构支架 ,并进行三维结构表征和显微形貌观察 ;通过对成型条件的调节 ,可控制支架的孔径和孔隙率 ;在模拟生理体液中进行复合支架材料的生物活性测试。研究表明 ,通过控制致孔剂用量、尺寸大小和分散 ,得到的支架材料呈三维连通开孔结构 ,且孔隙分布均匀、孔隙率达 90 %以上 ;扫描电镜观察结果显示 ,羟基丁酸 -戊酸共聚物与生物活性玻璃良好相容 ,后者粘附在支架孔壁上 ;支架在模拟生理体液中浸泡后发现生物活性玻璃表面有羟基碳酸磷灰石多晶体生成 ,表明复合支架仍保持了

费氏中华根瘤菌合成羟基丁酸和羟基己酸共聚体的研究

进行了费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)合成羟基丁酸和羟基己酸共聚体[P(HB-HH)]的研究,通过摇瓶正交试验优化了培养基成分、培养条件和癸酸盐调控条件,采用发酵罐分批发酵和两阶段补料分批发酵方式及两步加盐法研究了P(HB-HH)的高密度发酵技术参数。经55h发酵,P(HB-HH)产量可以达到17.55g/L,其中HH单体含量占共聚体的20.6%,该共聚体的分子量约为1.4×105D。结果表明S.fredii的生产性状优良,有可能通过该菌株的高密度发酵与代谢调控实现P(HB-HH)的工业化生产。

聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)及其接枝顺丁烯二酸酐共聚物 (PHB g MA)的结晶行为、热稳定性和生物降解特性进行了研究 .结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB ,热分解温度提高了 2 0余度 ;结晶行为发生很大的变化 .结晶速率减小 ,结晶温度降低 ,冷结晶温度升高 ,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化 。

代谢工程技术调控3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的微生物合成

3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)是一种新型生物可降解材料,其性能与3-羟基己酸(3HHx)在共聚物中的摩尔百分含量密切相关。本研究在两株嗜水性气单孢菌Aeromonas WQ和Aeromonas hy-drophila 4AK4中分别引入了编码酯酰辅酶A脱氢酶的yafH基因和编码合成3-羟基丁酸-CoA的phbA和phbB基因,将A.hydrophila WQ合成的PHBHHx中的3HHx的摩尔含量由3％-5％提高到20％以上;而A.hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量则由15％左右降低到3％～12％。成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控。

应用聚羟基丁酸/聚羟基戊酸共聚物构建组织工程心脏瓣膜的实验研究

目的 探讨应用聚羟基丁酸 /聚羟基戊酸共聚物 ( poly- hydroxybutyrate- co- hydroxyva lerate,PHBV)构建组织工程心脏瓣膜的可行性。 方法 应用扫描电子显微镜观察 PHBV的结构特点 ,将 PHBV行兔皮下包埋 ,分别于包埋后 2周、4周、6周、8周和 10周观察 PHBV的生物相容性和降解率。体外培养犬主动脉瓣间质细胞 ,观察其生长曲线 ,平滑肌 α肌动蛋白表达和透射电子显微镜下特点。将体外培养的犬主动脉瓣间质细胞种植于 PHBV上 ,观察其生长情况并测定细胞合成前列环素的功能。 结果 扫描电子显微镜下 PHBV呈网孔状泡沫结构 ,孔径 130μm。皮下包埋显示 PHBV生物相容性好 ,体内降解时间约 10周。犬主动脉瓣间质细胞平滑肌 α肌动蛋白免疫组化染色部分细胞呈阳性表达 ,细胞内有大量粗面内质网 ,生长曲线良好。种植实验显示细胞在 PHBV上生长良好 ,并有合成、分泌前列环素的功能。 结论 以 PHBV为支架构建组织工程心脏瓣膜 ,种子细胞不仅可以在 PHBV上生长 ,而且可以合成血管活性物质 ,初步提示应用

羟基丁酸-戊酸共聚物与聚丙烯酸丁酯的反应性共混

采用反应性共混的方法对羟基丁酸－戊酸共聚物进行改性，使具有生物活性的丙烯酸丁酯在羟基丁酸－戊酸共聚物上接枝聚合，达到提高产物机械性能的同时，保持其生物降解性的目的。系统地研究了反应条件和改性物配比对产物接枝率及共混材料相容性等的影响，发现加料顺序和丙烯酸丁酯用量对产物的接枝率和相容性有很大影响，丙烯酸丁酯含量为２０％～３０％，产物接枝率最高可达２０％以上；在加工时填充４％～６％的滑石粉补强，羟基丁酸－戊酸共聚物／丙烯酸丁酯复合材料的机械性能明显提高。

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。

壳聚糖/聚羟基丁酸酯接枝共聚物的合成及血液相容性

以过氧化二苯甲酰为引发剂,在醋酸-二甲基亚砜复合溶剂中进行了聚羟基丁酸酯与壳聚糖的接枝反应,探讨了温度、引发剂用量、用料比、分子量等对接枝率的影响。付里叶红外分光光度法、核磁共振确认了产物的结构。广角X射线衍射及热重分析证实,接枝产物的结晶度和热稳定性好于原料壳聚糖。接枝产物的体外血液相容性评价结果表明,壳聚糖/PHB接枝共聚物表现出溶血率低,复钙化时间长,动态凝血曲线下降平缓,膜表面无血小板粘附,具有良好的血液相容性。

重组嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 4AK4中3-羟基丁酸3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的发酵生产

3 羟基丁酸和 3 羟基己酸共聚酯 (PHBHHx)是一种性能优良的新型生物可降解材料 ,其机械和加工性能与3 羟基己酸 (3HHx)在共聚物中的含量密切相关。在嗜水气单孢菌Aeromonashydrophila 4AK4中引入了编码 β 酮基硫解酶 (β ketothiolase)的phbA基因和编码乙酰乙酰辅酶A还原酶 (Acetoacetyl CoAreductase)的phbB基因 ,使重组菌增加了一条利用乙酰辅酶A合成 3 羟基丁酸 CoA的代谢途径 ,这使得利用非相关性碳源调控PHBHHx的单体组成比例成为可能。利用葡萄糖酸钠和月桂酸作为碳源 ,对重组Aeromonashydrophila 4AK4进行了摇瓶培养及 5L发酵罐培养的研究。在摇瓶实验中 ,通过改变碳源中两种组分的比例 ,可以使A .hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量由原来的 15 %左右降低到 3%～ 12 % ,成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控 ;当以月桂酸为唯一碳源时 ,在 5L发酵罐中 ,经过 5 6h的培养 ,获得了 5 1.5g L的细胞干重 (CDW) ,其中 6 2 %为PHBHHx,3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为 9.7% ;当以 1:1的葡萄糖酸钠和月桂酸为碳源时 ,4 8h的 5L发酵罐培养获得了 32 .8g L的CDW和 5 2 %的PHBHHx含量 ,其中 3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为 6 .7%。

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物共混改性研究进展

综述了近年来聚(β 羟基丁酸酯)和β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物经共混改性所得到的共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。

微生物合成的β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料生物降解性的研究

采用土壤悬浊培养降解实验法对溶液插层法制备的β-羟基戊酸酯共聚物／有机化蒙脱土(PHBV／ OMMT)的纳米复合材料进行了降解性能的研究;采用膜基稀释频度法(film-MPN method)研究了土壤悬浊液 中PHBV降解菌变化以及对纳米复合材料降解性能的影响;利用紫外分光光度法通过观察Bacillus Subtillus生 长规律研究了OMMT的抗菌性,影响降解性能变化的原因除了PHBV与OMMT间存在相互作用制约了 PHBV的链运动,降低了材料的透水性之外,还与材料的结晶度、OMMT的抗菌性,环境的降解菌数以及复合材 料的插层结构等因素有关.

水解处理对静电纺3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维形貌结构和性能的影响

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,研究了水解处理对静电纺P(3HB-co-4HB)/CA复合纳米纤维形貌、结构及性能的影响。水解处理后纤网结构仍然保持完整,但复合纳米纤维的平均直径有所下降,纤网结构变得更密实。在水解处理过程中乙酰基转变为羟基,随着水解时间的延长,羟基含量增加,CA分子链的结构变得规整,羟基之间的相互作用使分子链能够规整排列,从而有助于CA和P(3HB-co-4HB)的结晶。水解处理后,复合纳米纤维的热稳定性得到明显提高、材料由疏水性转变为亲水性,力学性能有较大幅度的提升,更有利于细胞的粘附。水解处理后的P(3HB-co-4HB)/CA复合纳米纤维更适宜用作生物材料应用在组织工程支架材料领域。

环氧基扩链剂对3-羟基丁酸和4-羟基丁酸共聚物的改性研究

将ADR系列的扩链剂用于3-羟基丁酸和4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))纺丝成型,分析了ADR的扩链机制,考察了P(3HB-co-4HB)和P(3HB-co-4HB)/ADR共混体系的流动性、热稳定性、结晶性和纤维的力学性能。结果表明,以ADR作为扩链剂可有效提高熔体强度,改善纤维的热稳定性,在温度为155℃,ADR的添加量为0.5%时,熔体具有最大的剪切强度、拉伸强度和最佳的耐热性。ADR对P(3HB-co-4HB)的结晶结构影响不大,但会导致结晶速度降低和最大结晶温度提高,加入ADR后P(3HB-co-4HB)纤维的力学性能有明显改善。

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混改性研究进展

总结了近年来聚 ( β 羟基丁酸酯 )、β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。通过共混 ,聚 ( β 羟基丁酸酯 )与 β 羟基丁酸酯

聚乙二醇/聚(β-羟基丁酸酯)两嵌段共聚物的合成及表征

为改进聚(β-羟基丁酸酯)(PHB)的结晶性和亲水性,通过聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端酰氯基团和聚(β-羟基丁酸酯)的端羟基基团的官能团反应,制备了聚乙二醇/聚(β-羟基丁酸酯)两嵌段共聚物。通过红外光谱、核磁、X射线衍射、差热分析和凝胶渗透色谱等手段,证明制备了嵌段共聚物。吸水实验表明,材料的亲水性得到了明显的改善。